JPS585951Y2 - ハンドウタイアツリヨクケンチソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ゲルマニウム及びシリコンなどの半導体のピ
エゾ抵抗効果及び高異方性を利用して圧力を検知する半
導体圧力検知装置に関する。

従来、この種装置は第１図に示すよう、に受圧面凹部１
０ａ及び拡散層１０ｂを有する半導体感圧素子１０を有
している。

この素子１０の受圧面凹部１０ａは、筒状の筺体１１（
以下ケースと称す）の被検動圧力媒体導入ロ１２側に配
置されている。

また、こめ凹部１０ａの反対側面に形成された拡散層１
０ｂは、ケース１１の内方に向って配置され、出力端子
１３に接続されている。

この出力端子１３は、図示しない前置増幅器を介し検知
表示器あるいは種々の制御器に接続されている。

この出力端子１３及び素子１０は、筒状の支持具１４に
より前述のようにしてケース１１内に支持されている。

このように構成され、矢印Ａで示した被検知圧力媒体の
圧力変化を前記半導体感圧素子１０で抵抗変化に変換し
て圧力を検知している。

しかし、このような構造の装置では、種々の外部圧力が
感圧素子１０に加わり正確に被検知圧力媒体の圧力を検
知することができない。

すなわち、前記感圧素子１０は、ケース１１及び保持具
１４との間に挟持されているので、矢印Ｂ、Ｃで示した
外部圧力、あるいは素子１０の取付は時における外部圧
力が出力特性に影響を与え、さらには、ケース１０、保
持具１４及び感圧素子１０の線膨張率が異なると夫々の
伸縮により感圧素子１０に不必要な圧力が加わり正確な
出力を得ることができない。

本考案は、上記点に対処してなされたもので、種々の外
部圧力の影響を受けることなく昔た各部材の伸縮に影響
されることなく正確な出力を得ることができる半導体圧
力検知装置を提供するものである。

すなわち、半導体感圧素子をこの素子と近似した線膨張
率を有する一対の支持リングで挟持し、このリングを介
してケース内に収納し、このリングにより種々の外部圧
力などを吸収し、捷たケースなどの伸縮による影響を防
止するように構成したものである。

以下、本考案の二実施例を第２図及び第３図を参照して
゛説明する。

２０は筒状のケースで、矢印Ｐで示した被検知圧力媒体
側に導入口２０ａが開口されている。

この導入口２０ａを形成するつば部２０ｂの内側面には
、シリコン、ゲルマニウムなどで形成された支持リング
２１が配置されている。

この支持リング２１は、その内径を前記導入口２０ａの
径と、筐たその外径を前記ケース２０の内径と同一に形
成されている。

この支持リング２１の前記つば部２０ｂと反対側には、
前記ケース２０の内径と同一の外径を有するシリコンな
どの半導体感圧素子２２が配置されている。

この素子２２は、前記支持リング２１の内径と同一径の
受圧面凹部２２ａを有し、この凹部２２ａを前記導入口
２０ａ側に配置している。

ｌた、この素子２２は、受圧面凹部２２ａと反対側面に
複数の拡散層２２ｂ及びこの拡散層２２ｂに接続された
電極部２２ｃが形成されている。

この拡散層２２ｂは前記受圧面凹部２２ａと対向する部
分に、曾た電極部２２ｃは外周近傍にそれぞれ形成され
ている。

この素子２２の反対側面外周には、前記電極部２２ｃに
接続される接続端子２３ａ、２３ａを有するリング状の
ターミナル板２３が取付けられている。

昔た、この反対側面には、前記支持リング２１・と同様
の材質で形成された支持リング２４が配置されている。

このリング２４は、前記受圧面凹部２２ａの径と同一の
内径を有し、その外周は、前記電極部２２ｃとターミナ
ル板２３との接続を妨げないようにその部分を削って波
形に形成されている。

ｌた、このリング２４の前記素子２２と反対側には、円
形のリード線取出し板２５が配置されている。

この取出し板２５は、前記受圧面凹部２２ａと同一の内
径及びケース２０と同一の外形を有している。

この取出し板２５には、前記ターミナル板２３に接続さ
れるリード線２６，２６の取出し口２５ａ。

２５ａが形成されている。

また、この取出し板２５の前記リング２４と反対側外周
近傍には、筒状の保持具２７が配置されている。

この保持具２１は、前記支持リング２１．素子２２、支
持リング２４及び取出し板２５を順にケース２０内に収
納支持するものである。

なお、ケース２０内、には前記リード線２６．２６が接
続される前置増幅器（図示しない）が収納され、この増
幅器出力は種々の制御器などに供給されている。

また、支持リング２１．２４の材質はシリコン、ゲルマ
ニウムなどと説明したが、前記素子２２の線膨張率に近
似した材質であわばこれに限られることはなく、フェラ
イト、コバゴルなどでもよい。

このように構成され、被検知圧力媒体は、前記導入口２
０ａ及び支持リング２１の内周面に案内され前記受圧面
凹部２２ａに供給される。

この受圧面凹部２２ａに供給された圧力は、前記拡散層
２２ｂの抵抗変化に変換される。

この抵抗変化は、前記電極部２２ｃ、ターミナル板２３
及びリード線２６を介して前置増幅器で増幅され種々の
制御信号として供給される。

ところで、矢印Ｐ１ 、Ｐ２で示した外部圧力、素子
２２の取付は時に生じる外部圧力、あるいは各部材の伸
縮による応力が加わった場合について説明する。

まず、矢印Ｐｌ 、Ｐ２で示した外部圧力は、前記ケー
ス２０に加えられるが、前記リング２１に吸収され素子
２２に加えられることはない。

また取付時の外部圧力、すなわち保持具２Ｔの押圧力も
、前記リング２４で吸収され素子２２に加えられること
はない。

さらに、各部材、すなわち前記ケース２０、保持具２１
などの伸縮による影響は、両支持リング２１．２４と素
子２２とが同一線膨張率でしかも一体的に構成されてい
る為、素子２２そのものに直接印加されることがなく、
両リング２１．２４に吸収される。

このように半導体感圧素子２２は、外部圧力及び伸縮に
より影響を受けることがなくなる。

また、この一実施例によれば素子２２の外周近傍にター
ミナル板２３を設け、拡散層２２ｂとターミナル板２３
の端子２３ａを同時にボンディングなどの結線をするこ
とができ作動効率を向上させるように構成されている。

筐た、リード線取出し板２５を設は各リード線２６が保
持具２７の内周面に沿って取り出せ、混線したりケース
２０内に散在するようなことがないようにも構成されて
いる。

本考案は、このように半導体感圧素子を１対の支持リン
グで挟持してケース内に収納支持するように構成したの
で、外部圧力による影響及び伸縮による影響を受けるこ
となく、正確に圧力を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体圧力検知装置を説明・する為の断
面図、第２図及び第３図は本考案の一害施例を説明する
為の断面図、及び一部：を切欠いて示す部分斜視図であ
る。 ・なお、図中２０はケース、２１．２４は
１対の支持リング、２２は半導体感圧素子、２２ａ及び
２２ｂは受圧面凹部及び拡散層、 ２７は保持具で ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検知圧力媒体に接する部分□に形成された受圧面凹部
   とこの凹部の反対側面に形成された拡散層とを有する半
   導体感圧素子を筐体内に装置し、被検知圧力の変化を電
   気的変化に変換して検知する半導体圧力検知装置□にお
   いて、前記半導体感圧素子両面の外周縁を゛この素子と
   近似した線膨張率を有する１□対の支持リンクで挟持し
   、このリングを介して前記素子を筐体内に収納支持した
   ことを特徴とする半導体圧力検知装置。